JP5743870B2 - 配線基板および多数個取り配線基板 - Google Patents
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Description
、接続導体の一部に電流を供給することにより、各配線基板領域の配線導体に同時にめっき層を被着させることが可能となる。
図1(a)は本発明の第1の実施形態の配線基板を示す平面図であり、図1(b)は図1(a)のX−X’線における断面透視図であり、図1(c)は図1(a)の側面図である。また、図2(a)〜(c)は、それぞれ図1に示す配線基板を後述する絶縁層毎に分解して示す平面図(分解図)である。また、図3は本発明の第1の実施形態の多数個取り配線基板を示す平面図である。また、図4(a)は、図3に示す多数個取り配線基板の要部を拡大して示す平面図であり、図4(b)は、図4(a)のY−Y’線における断面図である。例えば、図3に示す多数個取り配線基板を個片に分割することにより、図1に示すような配線基板が多数個作製される。
,108は接地配線導体,109はキャスタレーション,110はビア導体,111は半田パッド,201は母基板,202は配線基板領域,203は配線基板領域202の境界、204は切り欠き部である
。
る基部104と、搭載部102を取り囲んで基部104上に積層された枠部105とにより絶縁基板101が形成されている。また、基部104は2層の平板状の絶縁層103が積層されて形成され、
枠部105は1層の枠状の絶縁層103によって形成されている。基部104および枠部105は、それぞれ上記の層数とは異なる層数の絶縁層103が積層されて形成されたものであってもよ
い。
成され、例えば枠部105の上面に蓋体(図示せず)を接合することによって、電子部品が
容器内に気密封止される。
の配線導体106を外部電気回路(図示せず)に電気的に接続させれば、電子部品と外部電
気回路とが電気的に接続される。
パッド111と配線導体106との電気的な接続は、例えば、絶縁基板101の角部に設けたキャ
スタレーション109の表面(壁面)に被着させた導体(図示せず)を介して行なうことが
できる。
例えばボンディングワイヤや半田,導電性接着剤等の導電性接続材を介して行なわれる。
配線導体106と、下側の絶縁層103の層間に形成されている配線導体(図示せず)との電気的な接続が行なわれていてもよい。
は,白金等の金属材料からなる。配線導体106は、例えば、タングステンからなる場合で
あれば、タングステンの粉末を有機溶剤およびバインダと混練して作製した金属ペーストを、絶縁層103となるセラミックグリーンシートに所定のパターンで印刷しておくことに
よって形成される。
ワイヤを接続する際の半田の濡れ性あるいはボンディングワイヤのボンディング性等の特性を向上させるために、ニッケルや金等のめっき金属層(図示せず)が被着されている。
電解めっき法により行なわれている。また、電解めっき法によるめっき金属層の被着は、上記多数個取り配線基板の状態で行なわれている。
域202の配線導体106同士を互いに電気的に接続しておいて、配線導体106や接続導体107の一部にめっき用の電流を供給することによって、全部の配線基板領域202の配線導体106に
めっき用の電流を供給できるようにしている。
の各配線基板領域202が個片の配線基板になる。また、母基板201の外周部には切り欠き部204が形成されている。また、図3に示した例では、多数個取り配線基板の取り扱いを容
易とすること等のために、母基板201の外周部に枠状の捨て代領域(符号なし)が設けら
れている。
板領域202の境界203(以下、単に境界203という)において分割されたものが、個片の配
線基板の絶縁基板101になる。
と同様に、配線基板領域202の上面中央部に電子部品を搭載するための搭載部102が設けられ、搭載部102から絶縁層103の層間にかけて配線導体106が形成されている。また、配線
基板の場合と同様に、配線導体106は、搭載部102に搭載される電子部品の電極(図示せず)とボンディングワイヤや半田等の接続材(図示せず)を介して電気的に接続される。電子部品の電極と電気的に接続された配線導体106は、例えば一部が外側に延長されて(延
長部分は図示せず)キャスタレーション109の内側面に形成された導体層(図示せず)と
直接に電気的に接続され、この導体層を介して配線基板領域202の下面側に電気的に導出
される。この配線導体106の導出部分を、例えば配線基板の場合と同様の半田パッド(図
3では図示せず)に接続すれば、半田パッドを介して配線導体106を外部電気回路に電気
的に接続させることができる。
前述したように、接続導体107を介して隣り合う配線基板領域202の配線導体106同士を互
いに電気的に接続しておくことによって行なわれる。図3に示す例においては、ダミー領域に枠状の導体層(符号なし)が形成され、この枠状の導体層に複数の接続導体107の端
部分が接続されている。また、母基板201の外周部に切り欠き部204が設けられ、この切り欠き部204の内側面にめっき用端子としての導体(図示せず)が被着されている。めっき
用端子は枠状の導体層と直接に接続している。このめっき用端子に外部電源からめっき用ジグを介してめっき用の電流を供給すれば、複数の配線基板領域202の各配線導体106にまとめて電流を供給することができ、これらの配線導体106の露出した表面に同時にめっき
金属層を被着させることができる。
接続されているので、接続導体107の一部に電流を供給することにより、各配線基板領域202の配線導体106に同時にめっき金属層を被着させることができる。
配線導体106や接続導体107と同様の材料を用い、同様の方法で形成することができる。
電気的に接続された配線導体106は、例えば電子部品の接地端子と電気的に接続される。
る。
のに対して、接地配線導体108はグランド電位であるため、接続導体107と接地配線導体108との間には電位差が生じる。また、電磁的なシールドの必要性のため、接地配線導体108は接続導体107の近く(例えば、接続導体107が形成されている層間のすぐ下の層間)に配置されている。そのため、例えば、絶縁基板101の側面のような外気に露出する部分にお
いて両導体が近接すると外気等の水分の介在によってマイグレーション(イオンマイグレーション)が生じる可能性が高い。これに対して、上記のように接地配線導体108を絶縁
基板101の側面に露出させていない(つまり、接続導体107の露出部分に対して絶縁層103
で絶縁させている)ため、上記マイグレーションが効果的に抑制される。
導体107,接地配線導体108といった導体の材料として多用される傾向にあるが、銀や銅はマイグレーションが生じやすい金属として知られている。そのため、このように導体の材料として銀や銅を使う場合、上記マイグレーションが発生しやすくなる可能性があるが、本発明の配線基板においては、このような場合でもマイグレーションを効果的に抑制することができる。また、同様に、小型化のために上記導体間の距離が短くなる場合や、高温高湿環境で電子装置が使用されるような場合でも、マイグレーションによる短絡等の不具合を抑制することができる。
になってしまうものがある。このようなマイグレーションは、電子装置の半田付け(外部電気回路への半田パッド111の接続による実装)後にマイグレーションが発生しやすい傾
向がある。これは、フラックス残渣中にハロゲンが存在し、このハロゲンにより電気を通しやすい電解質となるからと考えられる。半田付け性改善のための活性剤としてフラックスに添加する塩化物や臭化物,フッ化物等のハロゲン化物は吸湿性があり、半田付け後のフラックス残渣中にも残留している。半田付け後、フラックス残渣中の活性剤が大気中の水分を吸湿すると電解液となる。このように導電部間に電解液ができた電子装置では電子装置の使用時に直流電流がかかるとマイグレーションを起こすようになる。そのために、防止対策として半田付け後の外部電気回路に付着しているフラックス残渣を洗浄して除去することが行なわれているが、完全に除去できない場合がある。
てもマイグレーションの発生を抑制することができる。
くともその絶縁基板101の側面側の端部(以下、単に端部という)が絶縁基板101の側面に露出していない必要がある。この接地配線導体108の端部と絶縁基板101の側面との間の距離は、マイグレーションを抑制する上では長いほど好ましい。ただし、この距離を長くすると、接続導体107のうちその下側にシールド層としての接地配線導体108が配置されていない距離が長くなるため、接続導体107に外部の電磁的なノイズが進入しやすくなる可能
性がある。
みが約50〜250μm程度のものであり、配線導体106や外部電気回路を伝送される信号が数MHz程度以下の場合であれば、接地配線導体108の端部は、絶縁基板101の側面から内側に約100μm〜300μmの範囲に位置させることが好ましい。
いて)接続導体107の全部を含むようなものであることが好ましい。
はなく、配線導体106やキャスタレーション109等の配置の都合等の都合に応じて、適宜線幅が変化するもの(長さ方向の途中において幅方向に凹凸を有するもの)であってもよい。
い電気抵抗を得ることができる範囲で、極力薄くすることが好ましい。
線導体108については、以下の状況も考慮して線幅等の条件を設定する。
成されるようになっており、チップ抵抗やチップコンデンサ,チップインダクタなどといった各電子デバイスが搭載されている。これらの電子デバイスを搭載したプリント回路基板はPC(パーソナルコンピュータ),携帯電話,PDA(携帯情報端末),液晶TV,ゲーム機等で使用され、電子装置の小型化,薄型化に寄与している。
ることに有効なものである。
このような、外部に露出しており、かつグランド電位とならない導体層である接続導体107は、外部電気回路からの電磁的な放射現象や干渉現象等のノイズが進入する場合がある
。電子装置が、例えば圧電振動子の特性に応じた温度補償情報を半導体素子の温度補償情報をインプットしておくことにより、温度センサからの情報に対する温度補償を行なうことが可能な、温度補償型の水晶発振器(TCXO:Temperature Compensated Crystal Oscillator)である場合、本来であれば温度センサからの信号により電子装置における半導体素子が温度を認識して、その温度において圧電振動子の特性が変動しないように半導体素子から温度補償が行なわれるが、外部電気回路から電磁的な放射現象や干渉現象等のノイズがこの接続導体107に進入した場合、適切な温度補償が行なわれずに水晶発振器から
の発振周波数が不安定になるという可能性があった。このような課題に対して、上記のように本発明の配線基板によればノイズの進入を効果的に抑制することができるが、この際に、抑制すべきノイズの程度や、その発生位置等を考慮して、シールド層としての接地配線導体108の位置や形状,寸法等を設定する。
磁的な放射現象や干渉現象等のノイズが接続導体107を介して配線導体106等に進入することが抑制されるので、外部電子機器から温度補償のデータ等の電子情報が適切に処理され、水晶発振器から安定した発振周波数を発振させることができる。
。
配線基板と同様に、電子部品(図示せず)の搭載部102を有し、この搭載部102等に、電子部品と電気的に接続される配線導体106が形成されている。
も、前述した個片の配線基板の場合と同様の材料を用い、同様の方法で形成することができる。すなわち、タングステン等の金属ペーストを、母基板201となる複数のセラミック
グリーンシートに印刷し、焼成することにより配線導体106,接続導体107および接地配線導体108を形成することができる。
配線導体106と電気的に接続すれば、母基板201に複数の電子装置が縦横の並びに配列形成される。これを配線基板領域202の境界203に沿って分割すれば、複数の電子装置が同時に製作される。この場合には、多数個取り配線基板をいったん個片の配線基板に分割する工程を経ずに、複数の電子装置が製作されることになる。
分割溝(図示せず)を設けておいて、この分割溝に沿って母基板201をブレーク(いわゆ
るチョコレートブレーク)する加工方法で行なわれる。
露出表面にニッケルや金等のめっき金属層が電解めっき法で被着される。配線導体106へ
のめっき用の電流の供給は、例えば前述したように、母基板201の外周部の切り欠き部204内に被着させた導体層と、ダミー領域に形成した枠状の導体層と、接続導体107とを介し
て行なうことができる。
ことができる。
部を有している。言い換えれば、各配線基板領域202において接地配線導体108は、その端部が配線基板領域202の境界203から後退して形成されている。この境界203から後退して
いる接地配線導体108の部分は、母基板201を分割して各配線基板領域202を個片に分割し
た際に、その絶縁基板101の側面に露出しない。そのため、電位の異なる配線導体106と電気的に接続された接続導体107(シグナル電位)と、接地配線導体108(グランド電位)との関係において、絶縁基板101の側面に露出する接続導体107と、露出しない接地配線導体108とが電気的な絶縁性を高めた状態で配置される。したがって、例えば絶縁基板101(配
線基板領域202)が小型化しても、上下方向に隣り合う接続導体107と接地配線導体108と
の間の電気的な短絡を抑制することが可能な多数個取り配線基板を提供することができる。
そして、接地配線導体108の端部の境界203から後退する距離は、例えば、0.1〜0.3mm程度であり、境界203に沿って母基板201を分割したり、スライシング加工した際に、側面に露出しない程度の距離に設定すればよい。
導体108(グランド電位)との間のマイグレーションによる電気的な短絡を防止する上で
大きいほどよいものの、大きくなり過ぎると他の電子回路から発振される電磁的なノイズが露出した接続導体107に進入することを抑制する効果が低減してしまう。よって、この
後退の距離は0.1〜0.3mm程度が望ましい。この場合、個片の配線基板においても、絶縁基板101の側面からの接地配線導体108の端の後退距離が約0.1〜0.3mm程度になる。
分割溝が形成されていてもよい。分割溝が形成された部分において母基板201を分割(応
力を加えて破断)すれば、多数個取り配線基板が個片の絶縁基板101に分割される。分割
溝は、例えば、母基板201となるセラミックグリーンシートを積層したものの表面にカッ
ター刃等で所定の深さの切り込みを入れることによって形成される。分割溝は、加工の精度を考慮して、接続導体107を誤って切断しない程度の深さとしておくことが好ましい。
例えば、母基板201の厚みが約1mm程度であり、接続導体107が、例えば母基板201の厚
み方向の上端から約2/3程度の位置にある場合であれば、分割溝の深さは約0.3〜0.5mm程度にすればよい。
ることができる。これらの貫通孔の内側面に金属ペーストを塗布して、これを積層したセラミックグリーンシートと同時焼成することにより、キャスタレーション109の内側面に
導体層を被着させることができる。貫通孔の内側面への金属ペーストの塗布は、例えば貫通孔の下端側から真空吸引しながら、貫通孔の上端側からスクリーン印刷法で金属ペーストを貫通孔内に印刷する方法により行なうことができる。この金属ペーストは、例えば配線導体106を形成するのと同様の金属ペーストを用いればよい。
る場合、この蓋体が電子装置の上側からの電磁的なノイズを抑制するシールド層として作用する。
、一辺の長さが2〜10mm程度で厚みが0.4〜2mm程度の直方体状である。この場合の
搭載部102の大きさの一辺の長さは1.6〜7mm程度であり、絶縁基板101の外側面に形成
される貫通孔(図示せず)の幅は0.2〜0.5mm程度である。なお、このような形状および寸法のキャスタレーション109を形成するには、多数個取り配線基板における貫通孔を、
境界203に沿って縦方向に4分割したときに上記の形状となるようにすればよい。
本発明の第2の実施形態の配線基板を図5に示す。図5(a)は本発明の第2の実施形態の配線基板を示す平面図であり、図5(b)は図5(a)の側面図である。図5において図1と同様の部位には同様の符号を付している。
ールドすることができる。そのため、外部の電磁的なノイズが配線基板の下面側から回りこんで接続導体107に進入することを、より効果的に抑制することができる。
線基板に搭載される電子部品としての半導体素子の高速化等に対応することがより確実にできる。接続導体107のうち線幅を比較的広くする部分は、図5に示した位置に限らず、
他の位置、例えば絶縁基板101の平面視における中央部側であっても構わない。
いる。このノイズは、例えば上記配線基板を用いた複数の電子装置(図示せず)が一つの外部電気回路に実装されるときに生じるものであり、電子装置同士の間で不要な電磁波がノイズとして進入し合う可能性がある。また、電子装置から外部電気回路にノイズとして影響を与える可能性がある。これらのノイズは電子装置が誤動作を引き起こす原因となる可能性がある。また、更なる情報処理能力の向上が求められる中で、半導体素子の動作周波数がより高くなって動作速度の高速化が急激に進んできている。このような中で、外部電気回路基板内に伝送される電気信号の高周波成分によるスイッチングノイズが大きくなるという問題点がある。このようなスイッチングノイズが接続導体107に進入することを
抑制する点でも接地配線導体108で接続導体107を広い領域でシールドすることは有効である。
領域でシールドすることができる。そのため、接続導体107のうち絶縁基板101の側面側の端部に対するノイズの進入を、より効果的に抑制することができる。
中央部側に向かって漸次狭くなっている。この場合には、接地配線導体108のうち線幅が
比較的広い範囲が小さく抑えられるため、上下の絶縁層103同士の間の密着性の確保につ
いても有利である。
ンであるときには、その接続導体107の引き回しの都合に合わせて、接地配線導体108を屈
曲させてもよい。その場合、絶縁基板101の側面側の端部における接続導体107を、より広い領域でシールドできるように接地配線導体108を形成すればよい。
に抑制される。すなわち、このような場合には、接続導体107を金属材料からなる上側の
蓋体と、下側の線幅が比較的広い接地配線導体108とで挟み込むことにより、接続導体107のうち絶縁基板101の側面側の端部からのノイズの進入を、より効果的に抑制することが
できる。
体108は、絶縁基板101の側面側の端部の一部が切り抜かれている。
、図7に示すように平面視で絶縁基板101の側面側の端部において、接続導体107と接地配線導体108とが重ならないように形成されていることにより、各絶縁層103となるセラミックグリーンシートを複数枚積層する際の導体層の厚みが平面方向に分散される。したがって、焼成後の複数の絶縁層103間におけるデラミネーションの発生を抑制できる。
の電磁的なノイズが進入する可能性が考えられる。しかし、上記隙間の幅(接地配線導体108の長さ方向に直交する方向の寸法)が、シールドしようとするノイズの電磁波帯域の
最も短い波長より十分小さければ、切り抜かれた部分があってもシールド効果を有する。
間に位置する絶縁層103の厚みよりも大きくてもよい。この場合には、絶縁層103となるセラミックグリーンシート間の密着性をさらに良好にできる。そのため、より効果的に導体層(接続導体107および接地配線導体108)の厚みによる絶縁層103(セラミックグリーン
シート)の歪を緩和することができる。
には、接続導体107と接地配線導体108との間のマイグレーションがより確実に抑制され得る。すなわち、この場合には、接続導体107の端と接地配線導体108の端とが平面視において重なりあわず、両者の間の距離がより大きい。そのため、上記マイグレーションがより確実に抑制できる。
同様の部位には同様の符号を付している。第2の実施形態の多数個取り配線基板についての説明において、第1の実施形態の多数個取り配線基板(母基板201)と同様の部位につ
いての説明は省略する。
ーションが効果的に抑制される。
外部の電磁的なノイズが配線基板101の下面側から回りこんで接続導体107および配線導体106に進入することを、より効果的に抑制することができる配線基板を効率よく製作でき
る。
等に進入することが効果的に抑制される。
層の絶縁層103が積層されて形成された例を示している。この例においては接続導体107が絶縁層の一つの層間に形成されているが、複数の接続導体107が、互いに異なる絶縁層103の層間に形成されていてもよい。また、異なる線幅の接続導体107が形成されていてもよ
い。このような場合、それら互いに異なる線幅等の複数の接続導体107に対応するように
、それぞれ、互いに線幅が異なる複数の接地配線導体108が形成されていてもよい。この
ような場合にも、接続導体107よりも線幅の広い接地配線導体108を形成することができる。この場合、それぞれの接続導体107の直下となるように近接して接地配線導体108が形成されているのがよい。
線幅が、配線基板領域202内における線幅よりも広い。そのため、特に外部からの電磁的
なノイズの進入経路となる側面側の端部における接続導体107をより広い領域でシールド
することができる。したがって、特に側面側の端部に対する斜め下側等からのノイズの進入を、より効果的に抑制することができる配線基板を効率よく製造できる。
態の配線基板における第1の変形例の場合と同様に、電磁的なノイズの進入がより効果的に抑制される。
、配線基板領域202内における線幅よりも広い場合に、さらに搭載部102が金属材料からなる蓋体で封止されている場合には、接続導体107に対する電磁的なノイズの進入がより効
果的に抑制される。すなわち、このような場合には、接続導体107を金属材料からなる上
側の蓋体と、下側の線幅が広い接地配線導体108とで挟み込むことにより、接続導体107のうち絶縁基板101の側面側の端部からのノイズの進入を、より効果的に抑制することがで
きる配線基板を効率よく製造できる。
る。このような構成であることから、境界203側の端部における導体層(接続導体107および接地配線導体108)の重なりを抑制して、前述した第2の実施形態の配線基板における
第2の変形例の場合と同様に、デラミネーションの発生を抑制できる。
される。したがって、焼成後の複数の絶縁層103間におけるデラミネーションの発生を抑
制できる。接地配線導体108のうち切り抜かれる部分は、絶縁基板101の側面側の端部に限らず、例えば上記デラミネーションが効果的に抑制されるような部位であれば、他の部位であっても構わない。
ことが容易である、という条件が挙げられる。すなわち、母基板201の各配線基板領域202の境界203が適切な位置で切断されることが品質上重要である。このような条件を満たす
上で、例えば接地配線導体108の非形成部が配線基板領域202の境界203を含む位置になる
ように、接地配線導体108となる金属ペーストの印刷位置精度を確保することが好ましい
。しかしながら、多少の印刷位置ずれ等によって、個片の配線基板の側面に接地配線導体108の一部が露出する場合も想定される。これに対しては、接地配線導体108の一部が側面に露出した配線基板の選別、つまり不具合の検知が容易かつ確実な多数個取り配線基板であることが好ましい。
線導体108の非形成部の位置ずれ等が容易に認識でき、接地配線導体108が絶縁基板101の
側面側に露出したものを選別することができる。
成したが、配線基板領域202(絶縁基板101)の短辺側に形成してもよく、長辺側と短辺側の両方に形成してもよい。さらに、母基板201および絶縁基板101を4層以上の絶縁層103
で構成してもよい。
102・・・搭載部
103・・・絶縁層
104・・・基部
105・・・枠部
106・・・配線導体
107・・・接続導体
108・・・接地配線導体
108a・・接地層
109・・・キャスタレーション
110・・・ビア導体
111・・・半田パッド
201・・・母基板
202・・・配線基板領域
203・・・境界
204・・・切り欠き部
Claims (8)
- 複数の絶縁層が積層されてなり、上面に電子部品の搭載部を有する絶縁基板と、前記搭載部から前記絶縁層の層間にかけて形成された配線導体と、前記絶縁層の層間に、前記配線導体から前記絶縁基板の側面にかけて形成された接続導体とを備える配線基板であって、前記接続導体が形成されている前記絶縁層の層間よりも下側の層間において、平面視で前記接続導体と重なる位置に、前記絶縁基板の側面側の端部が前記絶縁基板の側面に露出しないように接地配線導体が形成されていることを特徴とする配線基板。
- 前記接地配線導体は、前記接続導体よりも線幅が大きい部分を有していることを特徴とする請求項1に記載の配線基板。
- 前記接地配線導体は、前記絶縁基板の前記側面側の端部における線幅が、前記絶縁基板の中央部側における線幅よりも広いことを特徴とする請求項2に記載の配線基板。
- 前記接地配線導体は、前記絶縁基板の前記側面側の端部の一部が切り抜かれていることを特徴とする請求項3に記載の配線基板。
- 複数の絶縁層が積層されてなるとともに、電子部品の搭載部を有する複数の配線基板領域が縦横の並びに配列された母基板と、前記配線基板領域に、前記搭載部から前記絶縁層の層間にかけて形成された配線導体と、前記絶縁層の層間に形成され、前記配線基板領域の境界を越えて隣り合う前記配線基板領域の前記配線導体同士を接続する接続導体とを備える多数個取り配線基板であって、前記接続導体が形成されている層間よりも下側の層間において、平面視で前記接続導体と重なる位置に、前記配線基板領域の境界および該境界に隣接した部分が非形成部とされた接地配線導体が形成されていることを特徴とする多数個取り配線基板。
- 前記接地配線導体は、前記接続導体よりも線幅が広い部分を有していることを特徴とする請求項5に記載の多数個取り配線基板。
- 前記接地配線導体は、前記配線基板領域の前記境界側の端部における線幅が、前記配線基板領域内における線幅よりも広いことを特徴とする請求項6に記載の多数個取り配線基板。
- 前記接地配線導体は、前記配線基板領域の前記境界側の端部の一部が切り抜かれていることを特徴とする請求項7に記載の多数個取り配線基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011266997A JP5743870B2 (ja) | 2010-12-14 | 2011-12-06 | 配線基板および多数個取り配線基板 |
Applications Claiming Priority (3)
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